(57)【要約】      （修正有）【課題】機能性天然鉱石の粉末を繊維に混入して、該鉱石の有する特性を繊維に賦与すること。【解決手段】ジルコン系鉱物とゲルマニウム系鉱物を含む微少粉末、あるいは前記両物質を含む鉱物の湿式粉砕法で粉砕された微少粉末のスラリー状のもので、最大粒径１μｍ以下の天然鉱石微少粒子を紡糸原液、あるいはポリマー溶融物に混入し湿式紡糸あるいは溶融紡糸することにより、これら鉱物微粒子を含有する繊維を得る。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
最大粒径１μｍ以下の天然鉱石の微少粉末を混入した繊維
【請求項２】
上記最大粒径１μｍ以下の天然鉱石の微少粉末が乾燥粉末である請求項１に記載の繊維
【請求項３】
湿式紛砕法で紛砕された上記微少粉末のスラリー状のものを混入して製造された請求項１に記載の繊維
【請求項４】
上記微少粉末がゲルマニウム系鉱石とジルコン系鉱石とのニ成分を含有するものである請求項１に記載の繊維
【請求項５】
上記微少粉末がジルコン系鉱石とトルマリン系鉱石とのニ成分を少なくとも含有するものである請求項１に記載の繊維
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は天然鉱石の粉末を含有する繊維に関し、更に詳しくは各種の機能を有する所謂機能性天然鉱石粉末を含有する繊維に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来天然鉱石自体各種の機能を有することは広く知られており、これを繊維に練り込んで繊維自体に天然鉱石の有する各種機能を賦与しようとする試みも多く行なわれている。
【０００３】
しかし乍ら、天然鉱石を繊維中に練込むためには、天然鉱石を微細な粉末にする必要があるが、従来必要な微少な粒径にまで微細に粉末化出来ず、その結果天然鉱石の粉砕物を練り込んだ繊維は製造することが殆どできなかった。
【０００４】
一方天然鉱石では所望の繊維を製造出来ないため、人工的な合成品たとえばＴｉＯ２等の合成品を使用する試みも行なわれているが、初期段階では数μ程度の粉径の粒子までは製造出来るが、二次凝集を生じ１０〜１５μ程度の大きな粒子になるため実質的に繊維に練込むことは不可能に近かった。
【０００５】
本発明者の研究に依ると、天然鉱石就中機能性天然鉱石を繊維に有効的に練り込むためには、該鉱石の粒度を出来るだけ均一な粒径にすること、出来るだけ微少粒径にすること、出来るだけ均一に分散させること、練り込んでも繊維本来の特性を出来るだけ損なわないことが必要であることが判明した。
【０００６】
この要件を満足するためには、先ず天然鉱石を微少な粒子特に最大径が１μｍ以下の粒子にするこれが極めて好ましく、この微少化の手段を開発することが必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って本発明が解決しようとする課題は、天然鉱石を最大粒径１μｍ以下に微紛砕して、微少な粒子とし、且つ出来るだけ均一な粒子となし、惹いては均一分散が可能となすことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の研究に依ると、天然鉱石を微少粒子にするには、湿式法によって紛砕することが先ず必要であることが判明した。従来天然鉱石は湿式紛砕によって最大粒径１μｍ以下に紛砕することが出来ることは知られている。しかし乍らこれを乾燥すると二次凝集を生じ大きな粒子通常１０〜１５μｍ程度のものとなってしまう。そして、分級して大きな粒子を除去しようとしても、分級することが出来ず、結局最大粒径１μｍ以下の微粒子は得ることが出来ないものであった。特に従来の湿式法では天然鉱石として所謂ねばりのある成分を比較的多く含有する天然鉱石では、たとえ湿式紛砕しても、最大径１μｍ以下には紛砕するのは極めて困難であることも、本発明者の研究に依り明らかとなった。
【０００９】
このような新事実に基づき更に本研究を進め、
（イ）先ず天然鉱石を約３２５メッシュパスの大きさに紛砕する。次いで
（ロ）３２５メッシュパスに紛砕された天然鉱石粉末はボールミル特に好ましくは磁性ボールミルを使用して、好ましくは該天然鉱石粉末、ボール、水及び空間の割合を約１／４づつとして、湿式紛砕を行なう。この湿式紛砕は最大径が１μｍ以下になったときに終了する。この湿式紛砕により、たとえねばり成分含有天然鉱石であっても充分に最大粒径１μｍ以下の微粒子に紛砕出来ることが判明した。更に本発明者の研究に依ると、
（ハ）乾燥して分級する際に、乾燥後ジェットミルで紛砕して分級を行なうときは、たとえ乾燥して分級しても、最大粒径が１μｍ以下の粒子径の微少粒子が収得出来ることを見出した。なお最大粒子径が１μｍ以下なので、粒径もほぼ均一に近くなっているものである。これ等の新しい知見に基づき本発明は完成されている。
【００１０】
本発明に於いては先ず（イ）天然鉱石を約３２５メッシュパスに紛砕する。
【００１１】
この際使用する天然鉱石としては所謂機能性鉱石と称される各種の機能を有する天然鉱石が広く使用され、その代表例を例示すると、珪酸ジルコニウム系、ゲルマニウム系、インジュウム系、トルマリン系等の各鉱石及び炭等を挙げることが出来る。
【００１２】
更に詳しく説明するとゲルマニウム鉱石としてはアージロド鉱石、センマエン鉱石、シメンドウ鉱石、ソエウヒド鉱石等を、また炭としては備長炭、竹炭等を例示することが出来る。
【００１３】
特に本発明に於いては鉱石としては天然鉱石を使用することを大きな特徴としている。その理由は入手容易で、合成品に比し安価であるからである。
【００１４】
この際の紛砕手段としては、天然鉱石を所定の粒度即ち３２５メッシュパスに紛砕出来る手段であれば良く、湿式法でも乾式法でも良い。この際３２５メッシュよりも粒度が大きい場合は次工程のミルによる紛砕の際にボールによる処理が有効とならない場合が生じることがある。
【００１５】
次いで（ロ）上記紛砕された粉末は、ボールミルで湿式紛砕される。ボールミルとしては磁性ボールミルが特に望ましい。湿式紛砕の条件としては該粉末、ボール（ボールミルの）水及び空間が約１／４の割合になるようにして行なう。この湿式紛砕は最大粒径が１μｍ以下になった時点で終了する。
【００１６】
この際ボールの直径としては好ましくは５ｍｍφ、１０ｍｍφ、及び３ｍｍφの３種のうちの２種以上を使用するのが好ましい。
【００１７】
本発明に於いては、上記湿式紛砕を終了後、乾燥した後、ジェットミルで紛砕し、分級を行なう。この際本発明に於いては乾燥を行なうが、この乾燥により、二次凝集が生じ、最大粒径が１μｍよりも大きいものが生成するが、次のジェットミルで紛砕し、次いで分級することにより、最大粒径１．５μｍ以下、通常１μｍ以下のものを確実に収得出来る。なお本発明に於いては、この乾燥粉末としては最大粒径１．５μｍ以下のものも使用することが出来る。
【００１８】
本発明に於いてはこのジェットミルでの紛砕及び分級の操作そのものは従来から知られている所謂常法で行なうことが出来る。ただし現在の分級手段では最大粒径１μｍ以下に紛砕したとしても、これを分級すると最大粒径は大きくなる傾向があるので、上記湿式紛砕は最大粒径としてこれ以上に微少にする必要はなく、１μｍ以下の紛砕で良い。
【００１９】
上記の様にして得られた本発明の天然鉱石の微少粉末は、その最大粒径が１μｍ以下でしかも平均粒径は０．４〜０．８μｍ程度である。このためこの粉末を繊維に容易に確実に練り込むことが可能となり、天然鉱石の有する特性を繊維本来の特性を損なうことなく繊維に賦与することが出来る。
【００２０】
特に本発明の微少粉末は最大粒径１μｍ以下であり、最大粒径が１μｍ以下という天然鉱石粉末は従来知られていない。
【００２１】
本発明の上記微少粉末を繊維に練込むに際しては上記湿式法で紛砕したままのもの即ちスラリー状の状態のものをそのまま使用する態様、及びスラリー状のものを乾燥した粉末のものを使用する態様、更には繊維を製造する際に使用されるマスターバッチに粉末のまま使用する態様がある。
【００２２】
本発明に於いては、湿式紛砕で得た天然鉱石粉末の場合は、スラリー中の粉末の粒径は最大粒径１μｍ以下となっているので、このまま繊維に練込むことが出来る。しかし乍ら天然鉱石は鉱石そのものの性状が常に一定とはいえず、またその含有されている成分等により紛砕特性が微妙に異なって来る。本発明に於いては湿式紛砕する場合でも、上記の如くボールミルを使用して上記条件で行なうことにより、従来湿式紛砕法でも最大粒径１μｍ以下にすることが非常に難かしかったゲルマニウムやジルコンを主成分とする天然鉱石でも、最大粒径１μｍ以下とすることが出来る。
【００２３】
本発明に於いてはスラリー状のままで使用する場合は、スラリー状となして１０日以内に使用することが望ましく、これ以上経過すると二次凝集を生じ、フィルター詰まりや繊維の糸切れを起こす場合がある。なおスラリー状で使用する場合は使用直前に分級機を用いて分級することが特に好ましい。
【００２４】
本発明に於いて上記湿式紛砕でスラリーを乾燥後、ジェットミルで紛砕し分級することによりすでに述べた通り最大粒径１μｍ以下のものを得ることが出来、これを繊維に練込むことが出来る。この際の練込み手段自体は常法で良い。
【００２５】
またマスターバッチで使用する場合は、通常樹脂に対して３０重量％以下で使用することが好ましく、製造後に更に紛砕することは極めて効果がある。
【００２６】
本発明の天然鉱石の粉末を繊維に練り込む際の量は、繊維の種類、長繊維や
単繊維等繊維の形態等によって異なるが、通常３重量％以下が好ましく、特に長繊維の場合は１重量％以下が好ましい。
【００２７】
本発明に於いて天然鉱石を練り込むべき対象物たる繊維としては、広く各種の繊維が使用され、特に合成繊維が好ましい。この際の合成繊維としても、各種繊維が使用されたとえばポリエステル系、アクリル系、再生繊維、ポリアミド（ナイロン）系等の各種の繊維が例示出来る。
【発明の効果】
【００２８】
本発明法によって繊維の有する本来の性質を豪も損なうことなく、天然鉱石粉末を練り込むことが可能となり、惹いては天然鉱石の有する特有の機能を繊維に付与することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に実施例を示して本発明を詳しく説明する。
【実施例１】
【００３０】
トルマリン鉱石と珪酸ジルコニウムを９:１の重量割合で使用し、以下の様に紛砕した。即ち、上記混合物を乾式で３２５メッシュバスまで通常の紛砕機を用いて紛砕し、次いで磁性ボールミル中に該紛砕物、ボール、水及び空間を夫々１／４となるよ様に投入し、最大径が３μｍ以下となるまで湿式紛砕した。このときのボールは３ｍｍ中のものを等量使用した。次いで分級して、最大径が３μｍと１．０μｍのものを２種類製造した。
【００３１】
上記夫々の紛砕物をポリエステルの繊維に４％練り込んだ。このとき練り込みの方法はマスターバッチで２０％、ポリエステルで２％であった。
【００３２】
かくして得られた２種類の繊維については、最大径３μｍのものの方が同１．０μｍのものに比し糸切れは多かった。また繊維の断面を見ると１．０μｍの粒子を練り込んだ場合の方が３μｍの場合に比し均一に多数混入していた。
【実施例２】
【００３３】
アージロド鉱石（ゲルマニウム含有鉱石）と珪酸ジルコニウムを１：９の重量割合で使用し、実施例１と同様の手段で濃度３０％、粒度最大粒径１μｍのスラリーを調製した。これを１４日間放置し、その後スラリーを分級したものと分級しないものにて分した。分級したものの粒度分布図１に示す。これ等をレーヨン繊維に５重量％練り込むために炉過した。この炉過の際分級しないものはフィルターに詰まり、３．７重量％しかレーヨン繊維に混入出来なかったが分級したものは全量レーヨン繊維に混入出来た。
【実施例３】
【００３４】
上記実施例１に於いてジルコン（ジルコンサンドとも云う）を、トルマリン鉱石と珪酸ジルコニウムの混合物に代えて使用し、その他は実施例１と同様に処理して紛砕し、分級してほぼ１μｍ以下のものを得た。このものの粒度分布を図２に示す。尚原料（未紛砕）のジルコンサンドの粒度分布を図３に示す。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は実施例２の本発明の粉末の粒度分布を示す説明図である。
【図２】図２は実施例３の本発明の粉末の粒度分布を示す説明図である。
【図３】図３は実施例３で用いた原料ジルコンサンドの粒度分布を示す説明図である。
【図１】
2005299021.tif 000002
【図２】
2005299021.tif 000003
【図３】
2005299021.tif 000004